{"id":10123,"date":"2018-10-13T08:34:34","date_gmt":"2018-10-13T06:34:34","guid":{"rendered":"http:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/?p=10123"},"modified":"2018-10-13T08:34:34","modified_gmt":"2018-10-13T06:34:34","slug":"wie-wird-wind-gemessen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/wie-wird-wind-gemessen\/","title":{"rendered":"Wie wird Wind gemessen?"},"content":{"rendered":"
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Wie wird Wind gemessen?<\/h1>\n
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Gerade im Winterhalbjahr kommt es h\u00e4ufig zu St\u00fcrmen, die eine ordentliche Portion Wind im Gep\u00e4ck haben. Aber wie wird Wind \u00fcberhaupt gemessen? Das erfahren Sie im heutigen Thema des Tages.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Am 5. Oktober 2017 – also gestern vor einem Jahr – zog das Sturmtief XAVIER \u00fcber den Norden und Nordosten Deutschlands hinweg und brachte in der Nordosth\u00e4lfte selbst im Tiefland verbreitet schwere Sturmb\u00f6en, lokal sogar Orkanb\u00f6en. Die Spitzengeschwindigkeit wurde dabei mit 177 km\/h – wieder einmal – auf dem Brocken gemessen. Erst k\u00fcrzlich, n\u00e4mlich am 23. September 2018, sorgte das Sturmtief FABIENNE in der S\u00fcdh\u00e4lfte Deutschlands einigerorts f\u00fcr schwere Sch\u00e4den. Unsere Wetterstation auf dem Weinbiet (Rheinland-Pfalz) meldete eine (extreme Orkan-)B\u00f6e von 157 km\/h, in Konstanz am Bodensee wurden immerhin noch satte 149 km\/h registriert!<\/p>\n

Doch wie wird Wind – also die Bewegung der unsichtbaren Luft – \u00fcberhaupt gemessen?<\/p>\n

Ph\u00e4nomenologisch kann eine Absch\u00e4tzung der Windst\u00e4rke \u00fcber die Beaufortskala gegeben werden. Diese wurde urspr\u00fcnglich f\u00fcr die verschiedenen Erscheinungen, die auf See bei bestimmten Windgeschwindigkeiten auftreten, entwickelt. Erst 1906 schuf der britische Wetterdienst dann eine Version, die auch die Auswirkungen an Land beschreibt (bspw. f\u00fcr Windst\u00e4rke 8: „Gro\u00dfe B\u00e4ume werden bewegt, Fensterl\u00e4den werden ge\u00f6ffnet, Zweige brechen von B\u00e4umen, beim Gehen erhebliche Behinderung.“).<\/p>\n

Der Wind ist eine vektorielle Gr\u00f6\u00dfe, d.h. er besitzt sowohl eine Richtung (angegeben in Grad oder mit Himmelsrichtung, aus der er kommt) und einen Betrag (also die Windgeschwindigkeit, bei uns allgemein in km\/h, m\/s, kn (Knoten) oder Bft (Beaufort) angegeben).<\/p>\n

Eine simple Methode, sowohl die Richtung und die St\u00e4rke des Windes zu bestimmen, ist der in der Regel rot-wei\u00df gestreifte Windsack. Diesen sieht man h\u00e4ufig an Flugpl\u00e4tzen oder auch an windanf\u00e4lligen Stra\u00dfenabschnitten, wie bspw. auf hohen Br\u00fccken. Er besteht aus einem an einem Ende spitz zulaufenden und beidseitig offenen Schlauch, der an einem Mast drehbar gelagert aufgeh\u00e4ngt wird. Er wird vom Wind aufgeblasen und so gedreht, dass das kleinere Ende nach Lee weist. H\u00e4ngt der Windsack schlaff herab, weht kein anzeigbarer Wind. Steht er jedoch stramm in der Horizontalen, so herrscht starker Wind. Dabei gilt als Faustregel: pro aufgeblasenem Ring f\u00fcnf Knoten (ca. 9 km\/h) Windgeschwindigkeit.<\/p>\n

Genauere Werte liefern jedoch Anemometer (griech. „anemos“ = „Wind“). Diese gibt es in verschiedenen Bauformen, wobei sicherlich Fl\u00fcgelrad-, Schalen- und Ultraschallanemometer die bekanntesten sind.<\/p>\n

Beim Fl\u00fcgelradanemometer werden – \u00e4hnlich wie bei einer Windkraftanlage – die Fl\u00fcgel durch den Wind angetrieben. Aus der Geschwindigkeit dieser Drehung, sprich der Winkelgeschwindigkeit, kann dann auf die Windgeschwindigkeit r\u00fcckgeschlossen werden.<\/p>\n

Analog funktioniert auch das Schalenanemometer. Dieses besteht aus einem drei- oder vierarmigen Stern halbkugelf\u00f6rmiger Hohlschalen, die einem Eiskugelformer \u00e4hneln (siehe linkes Ger\u00e4t im Bild). Weht nun der Wind in diese frei drehbar gelagerten Schalen, setzen sich diese in Bewegung. Aus der Rotationsbewegung des Sterns wird dann die Windgeschwindigkeit abgeleitet.<\/p>\n

Diesen beiden Anemometern ist jedoch gemein, dass sie trotz m\u00f6glichst geringer Reibung tr\u00e4ge sind, d.h. sie brauchen einerseits erst einen gewissen Anlauf und laufen andererseits nach. Dies ist beim Ultraschallanemometer (rechtes Ger\u00e4t im Bild) nicht der Fall. Das Messprinzip eines Ultraschallanemometers basiert n\u00e4mlich darauf, dass akustische Wellen von dem Medium, in dem sie sich ausbreiten, mitgef\u00fchrt werden. Daher h\u00e4ngt die Laufzeit \u00fcber eine feste Strecke vom Sender zum Empf\u00e4nger von der Durchstr\u00f6mungsgeschwindigkeit der Messstrecke ab. Ein Ultraschallanemometer hat meist mehrere Messstrecken zwischen Ultraschallsendern bzw. -empf\u00e4ngern, \u00fcber die abwechselnd die Schallgeschwindigkeit in verschiedenen Raumrichtungen gemessen wird. Daraus wird auf die horizontale und vertikale Windgeschwindigkeit sowie die Windrichtung geschlossen. Vereinfacht: Weht der Wind vom Punkt A zum Punkt B, braucht das Signal von A nach B weniger lang als von B nach A.<\/p>\n

Ein weiteres Anemometer ist das Hitzdrahtanemometer, bei dem ein Draht erw\u00e4rmt und vom Wind umstr\u00f6mt wird. Somit wird dem Draht W\u00e4rme entzogen und mit dem damit verbundenen W\u00e4rmeverlust kann die Windgeschwindigkeit bestimmt werden.<\/p>\n

Soll gleichzeitig die Windrichtung erfasst werden, kombiniert man das Anemometer mit einer Windfahne (beim Ultraschallanemometer ist das nicht n\u00f6tig, da sich die Richtung errechnen l\u00e4sst). Die gemessene Windrichtung wird in Grad angegeben und beschreibt die Richtung, aus der der Wind kommt. Dabei bedeuten 0 Grad (= 360 Grad) Nord, 90 Grad Ost, 180 Grad S\u00fcd und 270 Grad West.<\/p>\n

F\u00fcr repr\u00e4sentative und vergleichbare Messungen werden die Windmessger\u00e4te fernab gr\u00f6\u00dferer Hindernisse auf einer freien Fl\u00e4che und in der Regel in zehn Metern H\u00f6he angebracht.<\/p>\n

M.Sc. Met. Stefan Bach<\/p>\n

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 06.10.2018<\/p>\n

Copyright (c) Deutscher Wetterdienst<\/p>\n<\/div>\n

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